Berechnung des Grenzreaktanten und der theoretischen Ausbeute

Der limitierende Reaktant einer Reaktion ist der Reaktant, der zuerst ausgehen würde, wenn alle Reaktanten miteinander umgesetzt würden. Sobald der limitierende Reaktant vollständig verbraucht ist, würde die Reaktion aufhören voranzukommen. Die theoretische Ausbeute einer Reaktion ist die Menge an Produkten, die erzeugt wird, wenn der limitierende Reaktant ausgeht. In diesem Beispiel wird gezeigt, wie der Grenzreaktant bestimmt und die theoretische Ausbeute einer chemischen Reaktion berechnet werden kann.

Problem der Reaktantenbegrenzung und der theoretischen Ausbeute

Sie erhalten folgende Reaktion:

2 H₂(g) + O₂(g) → 2 H₂O (l)

Berechnung:

ein. das stöchiometrische Verhältnis von Mol H₂ zu Maulwürfe O₂
b. die tatsächlichen Maulwürfe H₂ zu Maulwürfe O₂ wenn 1,50 mol H₂ wird mit 1,00 mol O versetzt₂
c. der limitierende Reaktant (H₂ oder O₂) für die Mischung in Teil (b)
d. die theoretische Ausbeute in Mol von H₂O für die Mischung in Teil (b)

Lösung

ein. Das stöchiometrische Verhältnis wird unter Verwendung der Koeffizienten der ausgeglichenen Gleichung angegeben. Die Koeffizienten sind die vor jeder Formel aufgelisteten Zahlen. Diese Gleichung ist bereits ausbalanciert. Wenn Sie weitere Hilfe benötigen, lesen Sie das Lernprogramm zum Ausbalancieren von Gleichungen:

2 mol H₂ / mol O₂

b. Das tatsächliche Verhältnis bezieht sich auf die Anzahl der tatsächlich für die Reaktion bereitgestellten Mole. Dies kann mit dem stöchiometrischen Verhältnis identisch sein oder nicht. In diesem Fall ist es anders:

1,50 mol H₂ / 1,00 mol O₂ = 1,50 mol H₂ / mol O₂

c. Beachten Sie, dass das tatsächliche Verhältnis kleiner als das erforderliche oder stöchiometrische Verhältnis ist, was bedeutet, dass nicht genügend H vorhanden ist₂ mit allen O zu reagieren₂ das wurde zur Verfügung gestellt. Die "unzureichende" Komponente (H₂) ist der limitierende Reaktant. Ein anderer Weg, es auszudrücken, ist zu sagen, dass O₂ ist im Übermaß. Wenn die Reaktion vollständig abgelaufen ist, wird das gesamte H₂ wird verbraucht worden sein und etwas O hinterlassen₂ und das Produkt, H₂Ö.

d. Die theoretische Ausbeute basiert auf der Berechnung unter Verwendung der Menge an limitierendem Reaktanten, 1,50 mol H₂. Vorausgesetzt, dass 2 mol H₂ bildet 2 mol H₂O wir bekommen:

theoretische Ausbeute H₂O = 1,50 mol H₂ x 2 mol H₂O / 2 mol H₂

theoretische Ausbeute H₂O = 1,50 mol H₂Ö

Es ist zu beachten, dass die einzige Voraussetzung für die Durchführung dieser Berechnung die Kenntnis der Menge des limitierenden Reaktanten und des Verhältnisses der Menge des limitierenden Reaktanten zur Menge des Produkts ist.

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